Изменения в состоянии газов

Compressed Air Wiki Thermodynamics Physics of Air Compressors Basic Theory

Термодинамика является одной из самых интересных отраслей физики, особенно применительно к воздушным компрессорам. В этой статье мы рассмотрим изменения состояния газов в рамках нашего введения в термодинамику.

Пять различных изменений состояния

изменение состояния газа

Изменения состояния газа могут происходить при переходе из одной точки в другую на диаграмме p/V. В реальных случаях необходимы три оси для переменных p, V и T. При изменении состояния мы перемещаемся по трехмерной кривой на поверхности в пространствах p, V и T. Однако для упрощения мы обычно рассматриваем проекцию кривой в одной из трех плоскостей. Обычно это плоскость p/V. Возможны пять различных изменений состояния:

  1. Изохорный процесс (постоянный объем)
  2. Изобарический процесс (постоянное давление)
  3. Изотермический процесс (постоянная температура)
  4. Адиабатный процесс (без теплообмена с окружающей средой)
  5. Политропный процесс (полный теплообмен с окружающей средой)

Что такое изохорный процесс?

формула для изохорного процесса, постоянный объем

Примером изохорного процесса является нагрев газа в закрытом сосуде при постоянном объеме.

Что такое изобарный процесс?

формула для изобарного процесса, постоянное давление

Примером изобарного процесса является нагрев газа в цилиндре с постоянной нагрузкой на поршень при постоянном давлении.

Что такое изотермический процесс?

формула для изотермического процесса, количество тепла и приложенная нагрузка постепенно удаляется, постоянная температура

Во время изотермического сжатия газа в цилиндре необходимо постепенно отводить количество тепла, равное приложенной нагрузке. Это непрактично, поскольку невозможно обеспечить настолько медленный процесс.

Что такое адиабатный процесс?

формула для адиабатного процесса, без теплообмена, сжатый или расширившийся газ

Адиабатный процесс возникает в том случае, когда газ сжимают в полностью изолированном цилиндре без какого-либо теплообмена с окружающей средой. Кроме того, он происходит, если газ расширяется через сопло так быстро, что на теплообмен с окружающей средой не хватает времени.

Что такое политропный процесс?

формула для политропного процесса

Изотермический процесс предполагает полный теплообмен с окружающей средой, а изотропный процесс не требует никакого теплообмена. В действительности, все процессы происходят где-то между этими крайними случаями: политропный процесс. Соотношение для такого процесса:

Другие статьи по этой теме

Введение в термодинамику: основные принципы и законы газа

Чтобы понять процесс получения сжатого воздуха, необходимо определить некоторые базовые физические понятия. Узнайте больше о термодинамике и о том, как эта теория важна для понимания работы воздушных компрессоров.

Как происходит передача тепла?

Чтобы понять процесс получения сжатого воздуха, необходимо определить некоторые базовые физические понятия. Узнайте больше о термодинамике и о том, как эта теория важна для понимания работы воздушных компрессоров.

Поток газа через трубопроводы и дросселирование

Чтобы понять процесс получения сжатого воздуха, необходимо определить некоторые базовые физические понятия. Узнайте больше о термодинамике и о том, как эта теория важна для понимания работы воздушных компрессоров.